如何在Spark中强制进行数据帧评估

Question

有时（例如用于测试和bechmark）我想强制执行在DataFrame上定义的转换。AFAIK调用像count这样的操作并不能确保所有列都被实际计算，show可能只计算所有行的子集（参见下面的示例）

我的解决方案是使用df将数据帧写入HDFS。写saveAsTable，但这会将我的系统与我不想再保留的表“混在一起”。

那么，触发数据帧评估的最佳方式是什么呢？

编辑：

请注意，最近还讨论了火花开发者列表：http://apache-spark-developers-list.1001551.n3.nabble.com/Will-count-always-trigger-an-evaluation-of-each-row-td21018.html

我举了一个小例子，说明数据帧上的计数并不能评估所有内容（使用Spark 1.6.3和Spark master进行测试=local[2]）：

val df = sc.parallelize(Seq(1)).toDF("id")
val myUDF = udf((i:Int) => {throw new RuntimeException;i})

df.withColumn("test",myUDF($"id")).count // runs fine
df.withColumn("test",myUDF($"id")).show() // gives Exception

使用相同的逻辑，这里的示例show不计算所有行：

val df = sc.parallelize(1 to 10).toDF("id")
val myUDF = udf((i:Int) => {if(i==10) throw new RuntimeException;i})

df.withColumn("test",myUDF($"id")).show(5) // runs fine
df.withColumn("test",myUDF($"id")).show(10) // gives Exception

编辑2：对于Eliasah：例外是这样的：

org.apache.spark.SparkException: Job aborted due to stage failure: Task 0 in stage 6.0 failed 1 times, most recent failure: Lost task 0.0 in stage 6.0 (TID 6, localhost): java.lang.RuntimeException
    at $iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$anonfun$1.apply$mcII$sp(<console>:68)
    at $iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$anonfun$1.apply(<console>:68)
    at $iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$anonfun$1.apply(<console>:68)
    at org.apache.spark.sql.catalyst.expressions.GeneratedClass$SpecificUnsafeProjection.apply(Unknown Source)
    at org.apache.spark.sql.execution.Project$$anonfun$1$$anonfun$apply$1.apply(basicOperators.scala:51)
    at org.apache.spark.sql.execution.Project$$anonfun$1$$anonfun$apply$1.apply(basicOperators.scala:49)
    at scala.collection.Iterator$$anon$11.next(Iterator.scala:328)
.
.
.
.

Driver stacktrace:
    at org.apache.spark.scheduler.DAGScheduler.org$apache$spark$scheduler$DAGScheduler$$failJobAndIndependentStages(DAGScheduler.scala:1431)
    at org.apache.spark.scheduler.DAGScheduler$$anonfun$abortStage$1.apply(DAGScheduler.scala:1419)
    at org.apache.spark.scheduler.DAGScheduler$$anonfun$abortStage$1.apply(DAGScheduler.scala:1418)
    at scala.collection.mutable.ResizableArray$class.foreach(ResizableArray.scala:59)
    at scala.collection.mutable.ArrayBuffer.foreach(ArrayBuffer.scala:47)
    at org.apache.spark.scheduler.DAGScheduler.abortStage(DAGScheduler.scala:1418)
    at org.apache.spark.scheduler.DAGScheduler$$anonfun$handleTaskSetFailed$1.apply(DAGScheduler.scala:799)
    at org.apache.spark.scheduler.DAGScheduler$$anonfun$handleTaskSetFailed$1.apply(DAGScheduler.scala:799)
    at scala.Option.foreach(Option.scala:236)
    at org.apache.spark.scheduler.DAGScheduler.handleTaskSetFailed(DAGScheduler.scala:799)
    at org.apache.spark.scheduler.DAGSchedulerEventProcessLoop.doOnReceive(DAGScheduler.scala:1640)
    at org.apache.spark.scheduler.DAGSchedulerEventProcessLoop.onReceive(DAGScheduler.scala:1599)
    at org.apache.spark.scheduler.DAGSchedulerEventProcessLoop.onReceive(DAGScheduler.scala:1588)
    at org.apache.spark.util.EventLoop$$anon$1.run(EventLoop.scala:48)
    at org.apache.spark.scheduler.DAGScheduler.runJob(DAGScheduler.scala:620)
    at org.apache.spark.SparkContext.runJob(SparkContext.scala:1832)
    at org.apache.spark.SparkContext.runJob(SparkContext.scala:1845)
    at org.apache.spark.SparkContext.runJob(SparkContext.scala:1858)
    at org.apache.spark.sql.execution.SparkPlan.executeTake(SparkPlan.scala:212)
    at org.apache.spark.sql.execution.Limit.executeCollect(basicOperators.scala:165)
    at org.apache.spark.sql.execution.SparkPlan.executeCollectPublic(SparkPlan.scala:174)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame$$anonfun$org$apache$spark$sql$DataFrame$$execute$1$1.apply(DataFrame.scala:1500)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame$$anonfun$org$apache$spark$sql$DataFrame$$execute$1$1.apply(DataFrame.scala:1500)
    at org.apache.spark.sql.execution.SQLExecution$.withNewExecutionId(SQLExecution.scala:56)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame.withNewExecutionId(DataFrame.scala:2087)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame.org$apache$spark$sql$DataFrame$$execute$1(DataFrame.scala:1499)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame.org$apache$spark$sql$DataFrame$$collect(DataFrame.scala:1506)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame$$anonfun$head$1.apply(DataFrame.scala:1376)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame$$anonfun$head$1.apply(DataFrame.scala:1375)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame.withCallback(DataFrame.scala:2100)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame.head(DataFrame.scala:1375)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame.take(DataFrame.scala:1457)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame.showString(DataFrame.scala:170)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame.show(DataFrame.scala:350)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame.show(DataFrame.scala:311)
    at org.apache.spark.sql.DataFrame.show(DataFrame.scala:319)
    at $iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC$$iwC.<init>(<console>:74)
.
.
.
.

Answer 1

看来df.cache.count是要走的路：

scala> val myUDF = udf((i:Int) => {if(i==1000) throw new RuntimeException;i})
myUDF: org.apache.spark.sql.expressions.UserDefinedFunction = UserDefinedFunction(<function1>,IntegerType,Some(List(IntegerType)))

scala> val df = sc.parallelize(1 to 1000).toDF("id")
df: org.apache.spark.sql.DataFrame = [id: int]

scala> df.withColumn("test",myUDF($"id")).show(10)
[rdd_51_0]
+---+----+
| id|test|
+---+----+
|  1|   1|
|  2|   2|
|  3|   3|
|  4|   4|
|  5|   5|
|  6|   6|
|  7|   7|
|  8|   8|
|  9|   9|
| 10|  10|
+---+----+
only showing top 10 rows

scala> df.withColumn("test",myUDF($"id")).count
res13: Long = 1000

scala> df.withColumn("test",myUDF($"id")).cache.count
org.apache.spark.SparkException: Failed to execute user defined function($anonfun$1: (int) => int)
        at org.apache.spark.sql.catalyst.expressions.GeneratedClass$GeneratedIterator.processNext(Unknown Source)
.
.
.
Caused by: java.lang.RuntimeException

来源

Answer 2

我想，只需从数据帧中获取一个底层rdd并触发对其的操作，就可以实现您想要的。

df.withColumn("test",myUDF($"id")).rdd.count // this gives proper exceptions

Answer 3

有点晚了，但最根本的原因是：count对RDD和数据帧的作用不一样。

在DataFrame中有一个优化，因为在某些情况下，您不需要加载数据即可实际知道它拥有的元素数（尤其是在您的情况下，不涉及数据洗牌）。因此，调用count时具体化的DataFrame不会加载任何数据，也不会传递到您的异常抛出中。您可以通过定义自己的DefaultSource和Relation轻松地进行实验，并看到在DataFrame上调用count将始终结束在方法buildScan中，不需要列，无论您选择了多少列（参见org.apache.spark.sql.sources.interfaces以了解更多）。这实际上是一个非常有效的优化；-）

然而，在RDD中没有这样的优化（这就是为什么人们应该尽可能使用数据帧的原因）。因此，RDD上的计数执行所有沿袭，并返回组成任何分区的所有大小迭代器的总和。

正在调用数据帧。count进入第一个解释，但调用数据帧。rdd。计数进入第二步，因为您确实从数据帧构建了一个RDD。请注意，调用dataframe。缓存（）。count（计数）强制数据帧具体化，因为您需要Spark来缓存结果（因此需要加载所有数据并对其进行转换）。但它确实有缓存数据的副作用。。。